세리아 입자의 합성을 위하여 분무열분해 시 유기 첨가제인 EG(ethylene glycol)과 CA(citric acid)를 첨가하여 중공성 및 다공성을 갖는 CeO2 마이크로 크기의 입자를 제조하였으며 첨가량에 따른 특성을 비교하였다. 분무열분해과정, 후소성 및 볼밀링 과정을 적절히 조합하여 만든 6가지 경로에 의해 나노 크기의 세리아 입자를 합성하였다. 6가지 경로 중 EG 및 CA가 0.05M 첨가된 Ce(III)가 전구체 수용액을 이용하여 분무열분해→후소성→볼밀링→후소성의 경로에 의해 얻어진 CeO2 입자에 대해 TEM 분석으로 측정한 입자의 평균 크기 24 nm(편차=3.8 nm)는 Debye-Scherrer식에 의해 계산된 1차 입자의 크기(20 nm)와 가장 유사한 크기를 나타내었다. 제조된 나노입자분말의 형태적 및 구조적 특성을 알아보기 위하여 SEM(Scanning Electron Microscopy), XRD(X-Ray Diffractometer) 및 TEM(Transmission Electron Microscopy)을 통하여 특성을 분석하였다.

본 연구에서는 CeO2 표면에 Ti(SO4)2의 가수 분해를 이용하여 TiO2를 성장시켜 코어-쉘 구조를 가지는 세라믹 나노입자를 합성 하였다. CeO2/TiO2 코어-쉘 합성에서는 CeO2:TiO2의 몰비, 반응 시간, 반응 온도, CeO2 슬러리 농도, Ti(SO4)2의 pH 조절을 통하여 코어-쉘 구조를 가지는 최적의 합성 조건을 찾았다. CeO2:TiO2의 최적의 몰비는 1:0.2~1.1, 최적의 반응 시간은 24 시간, 최적의 CeO2 슬러리 농도는 1%, 최적의 반응 온도는 50℃임을 알 수 있었다. NH4OH 수용액을 이용하여 Ti(SO4)2 의 pH를 1로 맞추어 CeO2 슬러리에 적하하면 10%의 농도를 가지는 CeO2 슬러리에서도 CeO2/TiO2 코어-쉘 나노 입자를 합성할 수 있었다. 80℃이상의 높은 온도에서 반응을 시키면 CeO2/TiO2 코어-쉘 구조가 아닌 독립된 TiO2 나노 입자를 형성함을 알 수 있었다. 최적의 반응 온도는 50℃로서 가장 좋은 구조의 CeO2/TiO2 코어-쉘이 합성되었다.

본 연구에서는 0.5, 1.0, 1.5 wt%의 TiO2를 함유하는 인듐-티타늄 수산화물을 졸 및 염기 첨가에 의해 얻었고, 200oC와 500oC에서 겔화 과정을 통해 ITiO(Indium Titanate Oxide)를 얻었다. 200oC에서 겔화 과정 후 얻어지는 ITiO 입자가 작아서 조밀성이 있는 ITiO 타겟을 제조하였다. 0.5, 1.0, 1.5 wt%의 TiO2를 함유하는 ITiO 타겟을 스퍼터링하여 ITiO 박막을 유리판위에 제작하여 비저항, 전하 이동도, 캐리어 농도를 조사하였다. 이들 박막 중에서 산소 조성이 0.4 %인 조건에서 0.5 wt% 중량% TiO2를 함유하는 ITiO 타겟으로부터 제작된 ITiO 박막이 가장 낮은 비저항, 가장 큰 전하이동도 및 가장 낮은 캐리어 농도를 보임을 알 수 있었고, 얻어진 ITiO 박막의 광투과율을 측정하여 적외선 영역에서 광투과율이 ITO(Indium Tin Oxide) 박막에 비해 현저히 증가함을 발견하였다.

The micron-sized indium zinc tin oxide (IZTO) particles were prepared by spray pyrolysis from aqueous precursor solution for indium, zinc, and tin and organic additives such as citric acid (CA) and ethylene glycol (EG) were added to aqueous precursor solution for indium, zinc, and tin. The obtained IZTO particles prepared by spray pyrolysis from the aqueous solution without organic additives had spherical and filled morphologies, whereas the IZTO particles obtained with organic additives had more hollow and porous morphologies. The micron-sized IZTO particles with organic additives were changed fully to nano-sized IZTO particles, whereas the micron-sized IZTO particles without organic additives were not changed fully to nano-sized IZTO particle after post-treatment at 700 °C for 2 hours and wet-ball milling for 24 hours. Surface resistances of micron-sized IZTO’s before post-heat treatment and wet-ball milling were much higher than those of nano-sized IZTO’s after post-heat treatment and wet-ball milling. From IZTO with composition of 80 wt. % In2O3, 10 wt. % ZnO, and 10 wt. % SnO2 which showed a smallest surface resistance IZTO after post-heat treatment and wet-ball milling, thin films were deposited on glass substrates by pulsed DC magnetron sputtering, and the electrical and optical properties were investigated.

Nanosized hollow silica was prepared by Stӧber method in the presence of aluminum isopropoxide. The mixture of polyelectrolytes such as poly(sodium 4-styrene sulfonate)(PSS) and polyacrylic acid(PAA) were used as templates. Tetraethylorthosilicate(TEOS) and aluminum isopropoxide were used as precursors for silica and alumina, respectively. The function of aluminum isopropoxide is to increase the porosity of silica shell. The characterizations of hollow silica were examined by TEM(transmission electron microscopy), TGA(thermogravimetric analysis), BET(Brunauer Emmett Teller), Energy-dispersive X-ray spectroscopy(EDS), and FT-IR spectrum. It was found that the shell thickness of hollow silica was around 8 nm and the core diameter was around 20 nm by TEM.